CN102192130B - 运行时能够杜绝泄漏气体分子的气泵结构改进方法 - Google Patents

Abstract

一种运行时能够杜绝漏气的气泵结构改进方法，其典型机型是通过了在现有常规而普通的气泵（7）结构形式的基础上，增加了对该气泵（7）及其拖动电机的转子（2）二者实施立体包围性质的金属密封隔离屏蔽（5），而且，进气管（8）在位于该隔离屏蔽（5）内腔中部分存在一个缝隙宽度（S）的被截除部位，最后，再通过焊接工艺解决其拼缝与管连的密封结构处理。其改进的最高级形式是能够从绝对杜绝该结构泄漏气体分子的量级程度来考虑制止泄漏的问题。其关键的设计理念在于实现：允许气泵（7）不可避免地从其内部泄漏气体，但是，不允许在结构上有可能让泄漏的该气体再继续进入大气空间。它的“性价比”是很高的，它的使用范畴应该是显而易见的。

Description

运行时能够杜绝泄漏气体分子的气泵结构改进方法

技术领域

本发明涉及气泵结构的密封技术，尤其是涉及了能够杜绝运行时泄漏气体分子的气泵结构的密封技术。

背景技术

目前，大小规格与型号不同的各种气泵，是用途相当广泛而成熟的一种动力设备，其不足在于：运行时主要是它的轴封处最容易对外泄漏其内部的气体。如果泄漏的气体是廉价的空气，则一点也“不伤脾胃”，如果，泄漏的是昂贵的气体或剧毒的气体，就另当别论了。——尽量从结构上减少气泵的上述泄漏问题，一直是一个人们不断地研究并设法解决的大课题。

发明内容

本发明之目的：

就是为了通过技术改造举措来实现气泵绝对制止泄漏的结构形式。

为了实现本发明目的，拟采用以下的技术：

本发明包括：常规结构形式的由转子与嵌入绕组的定子二者构成的拖动电机通过它的转轴带动的气泵，以及位于最外层的防护外套；

其特征在于：

至少是转子以及该转子通过转轴驱动的气泵是被金属密封隔离屏蔽以立体形式包围着的，并且，用于该转子与该定子二者之间的金属密封隔离屏蔽局部应该采用薄型非导磁材料来充当，而且，该薄型非导磁材料制作的金属密封隔离屏蔽局部是设置在紧贴着嵌入绕组的定子的内环圆周部位的；

所述的金属密封隔离屏蔽外部设置了通过排气管连接该气泵排气口所形成的对外排气接口；

所述的金属密封隔离屏蔽外部设置了通过进气管连接该气泵吸气口所形成的对

外进气接口，而且，进气管位于该隔离屏蔽内腔中部分存在缝隙宽度的被截除部位。

 所述的金属密封隔离屏蔽本身所涉及到的所有拼接缝隙与管连位置都是通过焊接工艺来实现的。

本发明与现有技术比较的特点：

由于本发明是通过了在现有常规而普通的气泵结构形式基础上，增加了对该气泵及其拖动电机中的转子实施立体包围性质的金属密封隔离屏蔽（密封壳体），这就为在其整机结构上可以相对制止或可以进而绝对制止气泵运行时的漏气现象创造了条件。——其最佳结构形式（必须采用不可拆卸的焊接拼缝与焊接管连技术手段）能够达到绝对制止气体分子泄漏的程度；此时，在其整机结构上让相对易于坏损的嵌入绕组的电机定子又是可拆卸的，不影响拖动电机的实用性（易于检修上述绕组）。

附图说明

图示意了作为本发明的结构原理而提出的较为理想的一个实施例。

1：嵌入绕组的电机定子；2：电机转子；3：电机轴承；4：可拆卸的防护外套；5：金属密封隔离屏蔽；6：排气管；7：普通或常规的气泵（例如：常用的叶片型）；8：进气管；9：电机转轴：S：进气管在其直线管道局部（位于金属密封隔离屏蔽腔内部分）中被截除的缝隙宽度。

具体实施方式

本发明的结构不是很复杂，其制造难度也不高，其关键在于：在常规而普通的现有气泵7及其拖动电机的结构基础上，增加了一个以立体形式包围前二者的金属密封隔离屏蔽5以及相关配套的技术举措，就可以在不同程度上实现制止本发明运行时气体的泄漏，甚至最终还能够实现制止气体分子从本发明中泄漏的可能性。

本发明中的金属密封隔离屏蔽5的壁厚不是均等的，用于在电机转子2与电机定子1二者之间的金属密封隔离屏蔽5部分应该采用尽可能薄的刚性非导磁金属材料制成，例如，可以取0.2毫米左右的不锈钢或黄铜板材来充当；其他部分的金属密封隔离屏蔽5壁厚，视具体情况，一般可以取其厚度在2毫米之5毫米左右。

本发明中的防护外套4主要由于定位与加固电机定子1，以及通过金属密封隔离屏蔽5定位其中的电机轴承3（再由上、下二个轴承3定位电机转子2）的；该防护外套4可以利用若干个螺丝一类的紧固件将它定位在金属密封隔离屏蔽5厚实的侧部，注意：螺栓孔不能穿透该隔离屏蔽5的壁厚。——设置螺栓孔位置处可以适当地增加其局部的厚度，其厚度应该大于螺栓孔的总长度。

见附图的示意：由气泵7以及配用以立体形式包围该气泵7及其拖动电机转子2的金属密封隔离屏蔽5的整体结构形式，并且，进气管8在位于该隔离屏蔽5内腔中部分存在缝隙宽度S的被截除部位。。

在进气管8的直线部位中设置了一个被截除的缝隙宽度S，使得气泵7的吸气口有限地敞开在金属密封隔离屏蔽5的内腔当中，目的是让气泵7运行时绝对有可能从其内部泄露的气体（处于相对静止状态），很容易受到流经进气管8而进入气泵7的高速气流的吸引，从其直线管道上被截除的缝隙宽度S当中进入，混进上述高速气体洪流当中。——高速气流能够在该进气管8内的位于直线管道上被截除的缝隙宽度S附近形成的气流高速低压区，为形成吸引从气泵7内部不断泄漏气体的自然动力源创造了条件。

一般的气体在特定的条件下都会液化，由于在上述的进气管8被截除的缝隙宽度S附近能够形成高速低压区，即便对于不断泄漏的相对静止而易于液化的气体来说，同样能够起到促其气化而易于被本发明重新回收使用的作用。

本发明中气泵7的吸气口是对准伸进金属密封隔离屏蔽5内腔中引导高速气流进入的进气管8被截除之后的管口位置的。——其被截除部位的缝隙宽度S可以取2毫米左右。其目的是让由由该气泵7吸入的大量高速气流，能够以最简捷的直线运动方式（流阻最小）高速地被引导进入气泵7的体内，经过该气泵7提压之后再继续排出。

气泵7的功率越大，其进气管8的管径也就越大尽，然而，其漏气量不会很大，否则，气该泵7就存在质量问题了，因此，上述的直线间隙宽度S取2毫米左右应该就足够了。

上述的直线间隙宽度S越小，高速气流跨越该直线间隙宽度S时，其气流截面面积突然由小到大、再突然由大到小的变化过程中，所形成的高速气体的“节流”损失就会越小。尤其在大功率机型的高速气流当中，由于这个“节流”问题所引起的能量损失不可低估，因此，适当减小直线间隙宽度S的数值应该被视为是减小上述“节流”损失的重要技术手段。

如果，让金属密封隔离屏蔽5涉及到的所有拼接缝隙与管连位置都是通过焊接工艺来实现的，显然，如附图所示意，尽管转轴9进入气泵7体内的轴封处在气泵7运行时很容易泄漏气泵7内部的气体，但是，由于采用了焊接工艺来实现其拼缝与管连的技术举措，该泄漏的气体会被该金属密封隔离屏蔽5绝对地封闭在其腔体当中，并在该内腔封闭结构中，不存在让泄漏的该气体分子有可能继续进入大气空间的机会，因为，气体分子无法穿透由金属分子形成的防止气体分子泄漏的立体防线。

通常所指的密封是存在程度上面的差别，因此，密封是个相对的概念。如果，让该密封达到了不允许气体分子泄漏的程度，那么，这样的密封就可以达到绝对密封的程度，即本发明中所述的“全密封” 的程度。

众所周知，自行车与汽车一段时间不打气是不行的，这就充分地说明了一个很简单的问题：诸如橡皮一类的非金属密封材料的密封程度是不高的，起码不能够阻止空气分子从该非金属密封材料的穿透，只是穿透的速率慢一些。如果上述金属密封隔离屏蔽5在其拼缝位置和与它接触的管连位置采用的办法是利用诸如橡皮一类的非金属密封材料来密封，或是让极其光洁（再光洁也是有粗糙度的）的金属面之间的压合拼缝接触处理，都是绝对不能够实现杜绝气体分子从中穿透的。

至此看来，由于密封结构的上述缺陷，只能够起到相对制止气体泄漏的程度，不能够实现绝对地阻止气体泄漏。

而“全密封”型密封概念的提出，就是为了绝对地阻止气体泄漏，即实现不让气体分子泄漏的程度，欲达到这样的阻止气体分子量级的泄漏程度，一般最简单的办法是：采用由金属材料形成的屏蔽以及采用对该金属屏蔽的拼缝位置（包括管道接头的相连接）也由金属焊接工艺来实现才行。

泄漏问题对于廉价的空气来说可能是无所谓的，然而，对于一些贵重的气体泄漏或强毒性的气体泄漏，就非同小可了，尽管其泄漏的速率很慢。

至此，更应该理解本发明结构设计的关键理念在于：允许构成本发明的气泵7不可避免地从其内部泄漏气体，但是，不允许在本发明的结构上有可能让泄漏的该气体存在继续进入大气空间的机会或可能，而造成浪费或不良影响（指昂贵或剧毒的气体）。

本发明涉及的是最通用而最简单的气泵工业产品，属于使用过程中最不易自损的工业产品（一般的一次性使用寿命可达10年至20年），为实现其不可拆卸的焊接工艺创造了条件；其适用范畴，更应该是显而易见的；因此，可以说，依据本发明由最高档次的防泄漏手段（焊接）所形成的产品，其实用性最强，并且，还具有很高的“性价比”。

Claims (1)

1.一种运行时能够杜绝泄漏气体分子的气泵结构改进方法，

包括：常规结构形式的由转子（2）与嵌入绕组的定子（1）二者构成的拖动电机通过它的转轴（9）带动的气泵（7），以及位于最外层的防护外套（4）；

其特征在于：

至少是转子（2）以及该转子（2）通过转轴（9）驱动的气泵（7）是被金属密封隔离屏蔽（5）以立体形式包围着的，并且，用于该转子（2）与该定子（1）二者之间的金属密封隔离屏蔽（5）局部应该采用薄型非导磁材料来充当，而且，该薄型非导磁材料制作的金属密封隔离屏蔽（5）局部是设置在紧贴着嵌入绕组的定子（1）的内环圆周部位的；

所述的金属密封隔离屏蔽（5）外部设置了通过排气管（6）连接该气泵（7）排气口所形成的对外排气接口；

所述的金属密封隔离屏蔽（5）外部设置了通过进气管（8）连接该气泵（7）吸气口所形成的对外进气接口，而且，进气管（8）位于该隔离屏蔽（5）内腔中部分存在缝隙宽度（S）的被截除部位；

所述的金属密封隔离屏蔽（5）本身所涉及到的所有拼接缝隙与管连位置都是通过焊接工艺来实现的。

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